Kvantovky v Česku
Ministr pro místní rozvoj a vicepremiér Ivan Bartoš navštívil Jižní Koreu a při této příležitosti se podepsala spolupráce mezi ČVUT a Yonsei University, v rámci které se „zaměří se na společný výzkum, výměnu zkušeností v pedagogické činnosti, reciproční stáže studentů a výzkumných pracovníků. Díky tomu získají čeští vědci lepší přístup ke kvantovým technologiím“.
Kvantové počítače
Jednou z největších překážek supravodivých qubitů je potřeba jejich chlazení na milikelviny. Vědci z National Physical Laboratory si řekli, že bychom to mohli chladit nějakým tekutým médiem, podobně jako chladíme klasické počítače vodou či dusíkem. Avšak potřebujeme se dostat na milikelviny. Při takových teplotách je prakticky vše zmrzlé. Avšak kromě izotopů Helia 3 a 4. Vědci tedy vzali 3He a vyzkoušeli, jak to bude fungovat pro supravodivé obvody. A výsledky jsou více než nadějné. Dostali se až na stokrát nižší teplotu, než dosud bylo možné. Dále supravodivé qubity vznikají v supravodivém obvodu, který má defekty na úrovni atomů. A i vůči těmto defektům je 3He až tisíckrát výhodnější v jejich potlačení. Dále pak 3He přímo neinteraguje se supravodivým obvodem, tedy neovlivňuje kvantové počítání. Ve výsledku by to mohlo vést k mnohem delší koherenci (dobu života) qubitů a větší fidelitě kvantových operací.
Ke kvantovým počítačům se člověk snadno dostane skrze cloud. Ale zkusili jste se někdy zamyslet, jestli se jedná opravdu o kvantový počítač, a ne jen simulátor kvantového počítače? Dnes není problém na laptopu simulovat až dvacet qubitů. No, ve skutečnosti to rozlišit až tak snadné není, občas je to dokonce velmi složité.
Francouzský PASQAL, největší evropský lídr v oblasti kvantových počítačů a simulátorů na bázi neutrálních atomů, oznámil záměr postavit továrnu v Kanadě, kde by se měl vyrábět hardware pro severoamerický trh. Ta vznikne v rámci kanadského projektu DistriQ ve městě Sherbrooke, které představuje kvantovou inovační zónu. Ta v první fázi Espace Quantique 1 nabízí necelých pět tisíc metrů čtverečních prostoru pro zájemce. V rámci toho tam vzniká i Quantum Studio, tedy jakýsi startup, který má podporovat kvantové inovátory.
A zatímco PASQAL jde do Ameriky, americký IonQ jde zase do Evropy. Konkrétně se dohodl s QuantumBasel, že v Basileji začne budovat kvantové datové centrum. V první fázi tam dodá zatím dva kvantové počítače. IonQ by zde rádo vybudovalo inovační centrum pro celou oblast EMEA (Evropa, Blízký východ a Afrika).
Microsoft oznámil hned několik vylepšení svého kvantového cloudu Azure Quantum. První novinkou je Azure Quantum Elements. Jedná se o nástroj, který integruje výkonné výpočty (HPC), umělou inteligenci a kvantové výpočty. Cílem je usnadnit a zrychlit R&D cyklus. Další novinkou je Copilot verze pro Azure Quantum, který bude zaměřen na chemický a materiálový výzkum. Konkrétně by měl umět vytvářet základní výpočty a simulace, vizualizovat data a poskytovat komplexní odpovědi na problémy v chemickém a materiálovém výzkumu. Dále Microsoft oznámil svou roadmapu ke kvantovému superpočítači a v této souvislosti Microsoft přišel i s novou metodikou, jak změřit výkon kvantových superpočítačů. Jedná se o tzv. rQOPS, tedy reliable Quantum Operations Per Second (rQOPS), tedy kolik věrohodných kvantových operací za sekundu zvládne daný počítač. Odhad je, že pro chemické a materiální výpočty, kde bychom mohli dosáhnout opravdových výzkumných průlomů, budeme potřebovat kvantové počítače na hodnotě alespoň kolem jednoho milionu rQOPS, kde logické qubity by měly mít chybovost 10−12 – no, to je hodně malá chybovost, to si asi ještě počkáme.
Kvantový software
Q-Ctrl zdarma zpřístupní svůj cloudový Boulder Opal pro akademiky. Boulder Opal je set nástrojů, které dokážou vylepšit výkon kvantového hardwaru, potlačit kvantový šum a zrychlit výpočty.
Kvantově softwarový startup Artificial Brain (AB) vyhrál v soutěži myEUspace pořádané EUSPA. AB vyhrál se svým kvantovým algoritmem pro optimalizaci časového rozvrhu pro satelity sledující zemi (tzv. Earth Observation Satellites, EOS). Samotný algoritmus pak AB spouští na kvantovém annealeru od D-Wave.
Pár týdnů nazpět jsem psal, že již dva týmy dokázaly na kvantových počítačích dosáhnout tzv. neabelovských anyonů. Takový anyon by pak mohl hrát roli topologického qubitu, který je mnohem odolnější kvantovým chybám. Docela pěkně a přístupně se o tom rozepsal Google na svém blogu.
SandboxAQ (Google spin-off) oznámil novou divizi zvanou AQBioSim, kde se zaměří na molekulární simulace pro biofarmaceutické aplikace. Tato divize pár let běžela v tzv. stealth módu a nyní vyšla na světlo a hned se zákazníky těžké váhy, jako jsou AstraZeneca, Sanofi a UC San Francisco. Jejich výzkum se zaměřuje hlavně na výzkum léčby rakoviny, Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby a dalších onemocnění. Jejich hlavní produkt AQ-FEP technicky primárně využívá klasického AI pro generování a objevování zajímavých molekulárních interakcí. Avšak z vyjádření zatím nevyplývá, že by použili kvantové výpočty jako takové.
Víte, že můžete naprogramovat kvantový obvod v Qiskit a následně jej spustit na fotonickém procesoru od Quandela? A to díky frameworku Perceval. Pěknou ukázku najdete tady.
Kvantové sítě
Americká DARPA spouští projekt QuaNET, jehož cílem je vyvinout hardware, software a protokoly pro kvantovou hybridní síť (anglicky to nazývají quantum-augmented network).
V Evropě běží další testovací QKD síť mezi Bruselem a městem Mechelen. Co je zajímavé, projektu se kromě obvyklého ID Quantique či evolutionQ účastní i Nokia, která zde hraje roli jakéhosi integrátora, který dal celé řešení dohromady. Tato testovací síť byla plně integrovaná do zabezpečené komunikace mezi datacentry, kterou pak zajišťovala společnost Proximus.
Kvantové technologie
Malá sebepropagace. V režimu „v tisku“ (a dočasně zdarma) v časopise Space Policy je můj článek, který popisuje možný kvantový ekosystém ve vesmíru s důrazem na bezpečnostní a obranné aplikace. Je to jakýsi úvod pro lidi ze space sektoru. Důležité je, že kvantové technologie ve vesmíru nejsou jenom o kvantové komunikaci nebo senzorech, ale je to významně i o kyberbezpečnosti a možných nepřátelských aktivitách proti nim. Navíc lze očekávat jejich integraci s dalšími technologiemi ve vesmíru.
Kvantové strategie, byznys a investice
Dánsko, jehož kvantový ekosystém je už docela dost aktivní, teprve teď vydalo první část národní kvantové strategie a příslib investic až za jednu miliardu dánských korun. A protože se snad i něco chystá i u nás, podívejme se tedy na to detailněji. Strategie klade důraz hlavně na inovace a rychlý transfer výzkumu do počáteční aplikace (komentář: tak by to mělo být, ne podporovat základní výzkum, ale ten aplikovaný, kde na konci je aplikace, ideálně která se prosadí ve světě). Ta strategie je dlouhodobá, první finanční výhled je na pět let (komentář: ani to jinak nejde, kvantový počítač nepostavíte z nuly na sto za tři roky, pravděpodobně ani za pět). Kvantové technologie jsou považovány za strategickou záležitost (komentář: to znamená velký důraz na bezpečnostní a kyberbezpečnostní aplikace). Také vznikne národní fórum pro kvantové technologie, které by mělo podpořit spolupráci napříč akademickou i komerční sférou (komentář: rozhodně důležitá část. Ideální je něco takového vytvořit již před psaním národní strategie, jak to i často bylo v jiných zemích. Většinou není vhodné, když ji píše pár lidí tzv. pod pokličkou). V neposlední řadě je důležitá podpora vzdělávání v oboru (komentář: to už částečně běží na ČVUT, ale mohlo by to být rychlejší a s větší propagací) a podpora mezinárodní spolupráce (komentář: v EU to ani jinak nejde, zvláště EU projekty vyžadují konsorcia, jejichž členové jsou z více zemí EU. Ale také je nutné mít co nabídnout. ČR v mnoha velkých kvantových EU projektech nemá žádné zastoupení. Čest výjimkám, jako je plánovaný kvantový počítač v IT4Innovation).
Asi největší hráč v oblasti kvantové bezpečnosti a sítí je ID Quantique, o kterém docela často píšu. Pro možnost účastnit se v projektech EU vznikla dceřinka ve Vídni, IDQ Europe. Avšak to na některé projekty EU není dostatečné. Takže se nyní z IDQ Europe stává společnost Nutshell Quantum-Safe, která je řízena a vlastněna v rámci EU, a může se tedy plně zapojovat do evropských projektů, jako je EuroQCI. Nutshell Quantum-Safe je zatím oficiálním přeprodejcem ID Quantique, plánuje i vlastní výrobu v licenci ID Quantique, ale již hledá i příležitosti se pustit do vlastního výzkumu a vývoje.
Německý startup HQS Quantum Simulation získal investici jeden milion eur. Ten se zaměřuje na simulace kvantových systémů pro výzkum nových materiálů nebo léčiv.
Entropica Labs, kvantově softwarový startup, a Atom Computing, pionýr v oblasti kvantových výpočtů za použití neutrálních atomů, uzavřely strategické partnerství za účelem vyvinout full stack řešení pro kvantové počítání na neutrálních atomech.
Chci odebírat newsletter
